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1、乌东乌东煤煤矿矿南采区南采区+500 水平水平 B3+6 综综采工作面瓦斯抽放采工作面瓦斯抽放设计设计乌东煤矿南采区位于乌鲁木齐东北部，距乌鲁木齐市中心 33 千米，位于乌鲁木齐矿区东部，东西两侧分别与大洪沟煤矿、碱沟煤矿相邻，行政区域属乌鲁木齐市米东区，井田中心地理坐标：8746北纬 4354。目前矿井生产规模为 180 kt/a，开采 1 号、2 号、3 号、4 号、5 号、6 号煤层，最大深度+400m，开采深度为+500m，属低瓦斯矿井。但随着生产能力加大、开采深度的增加，不排除出现瓦斯异常、高瓦斯浓度区域出现的可能性，为了贯彻集团“先抽后采”的瓦斯治理方针，保证矿井安全生产，稳定矿井
2、产量建立瓦斯抽放系统。一、一、编编制本制本设计设计的依据的依据1、 乌东煤矿南采区矿井地质报告。2、 乌东煤矿南采区矿井 2011 年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果3、乌东煤矿南采区其他设计资料和基础数据。4、 矿井瓦斯抽放规范（AQ1027-2006）。5、 煤矿安全规程（2011）。井田地层井田内地层主要为中生界侏罗系砂、泥岩层及第四系松散沉积物层，侏罗系地层有：下统的三工河组（J1s），中统的西山窑组（J2X）、头屯河组（J2T）。第四系松散沉积物全区发育。分述如下：1. 三工河组（J1s）呈北东南西向分布于井田南部，为一套河湖相沉积，岩性以灰色砂岩与中粗粒砂岩互层为主，细砂岩多呈薄层
3、状，矿物成分复杂，富含白云母碎片，中、粗砂岩呈厚层状，成分以长石、石英为主，有少量白云母，粒度分选差，斜交层理较发育，底部以一层绿色致密的中砂岩与下伏地层整合接触，1与第四系地层不整合接触,地层总厚 400 米。2、西山窑组（J2X）为井田主要含煤地层，呈北东南西向条带状展布于井田中部，地层总厚 513.77 米，倾向西北，为一套湖泊相和泥炭沼泽相沉积，由白、灰、深灰色中粒砂岩、细粒砂岩、砂质泥岩和泥岩组成，与下伏地层整合接触，与第四系地层不整合接触。3、头屯河组（J2T）为河湖相沉积的一套紫红色、杂色粉砂岩、泥岩，厚度为 510 米,与下伏地层整合接触，与第四系地层不整合接触。4、第四系(Q
4、)井田内第四系地层广泛发育,厚度 030 米，侏罗系地层在沟谷地带被冲刷出露外,几乎全为第四系黄土及砾石层覆盖,盖层下部为土黄色粉砂质亚粘土层,其层位自下而上是冰碛层 Q3、黄土层 Q3、小红沟内的冲洪积层Q4。二、地质构造乌东煤矿南采区井田处于八道湾向斜南翼，井田地质构造相对比较简单。1、断裂构造（节理）：矿井在开采过程中遇见断层很少，断层断距在 13 米，断层走向多为南东北西向，倾角 4565。仅有 F1逆断层断距达 4 米以上，F1见于+660 水平东二运输石门的 B20和+710 水平回风石门的 B20，平移断距 4 米，B15B19煤层全被切割，该断层初见东二北石门 B9北约 120
5、 米，当时因断层带的水煤泥物冲填巷道，以后又在三个多月的清理中多次冒落，最后只得后退 50 米，绕道掘进，掘至 B16再遇该断层时已能顺利通过。F1断层上盘煤层因受断裂牵引而局部倒转，倒转幅度越靠近断层越大。2+660 水平巷道过断层时都有垮落现象，如在东二北石门东翼 B18巷道，在距东二北石门 170 米处遇见一条逆断层，因垮落严重同时伴有较大的淋水而无法通过，只好停止掘进，为此，以后碰到小断层时必须提前做好准备，密集支护，强行通过。井田里至今没有发现小型以上的断层，基本对矿井的正常开采没有大的影响。另井田内岩层层滑现象非常普遍，尤其在煤层内的层滑现象更加明显。井田内有两组节理非常发育。2、
6、褶皱乌东煤矿南采区井田内的煤层及岩层倾角为 8789，产状稳定，无褶皱出现，只是在某些岩层局部发现挠褶现象，不影响生产。3、岩浆侵入体：井田内无岩浆侵入体。4、岩溶陷落柱：井田内无岩溶陷落柱。5、地质构造复杂程度为类。三、 瓦斯等级鉴定涌出情况乌东煤矿南采区历年瓦斯等级和二氧化碳涌出量鉴定结果均为低瓦斯矿井。附: 乌东煤矿南采区矿井历年瓦斯相对涌出量情况一览表3表 12涌出量 类型 矿井瓦斯最大涌出量年度绝对量 m3 /min相对量 m3 /t1983 年1.133.841984 年0.831.991985 年0.320.741986 年0.983.731987 年0.241.191988 年
7、1.563.041989 年1.652.501990 年1.762.631991 年2.563.121992 年1.251.961993 年1.852.591994 年3.123.151995 年3.34.51996 年1.985.921997 年0.762.321998 年1.152.691999 年1.184.122000 年1.121.854四、煤尘及煤的自燃煤尘属于爆炸性煤尘，爆炸指数为 42.5%左右。井田内煤层变质程度较低，挥发份较高，燃点低，裂隙较发育，与空气接触的表面积大，极易氧化而自燃，大部分属易燃煤，据以往开采经验，自然发火期为 36 个月，再加上一些人为的因素，最短的发火
8、期为 45 天。第三节 煤层赋存情况乌东煤矿南采区井田共有煤 32 层，由老到新编号为 B1B32。根据昌吉大队 1957 年的地质勘探并沿用至今的划分方法，按煤层赋存特征分为四组，一组煤为 B12，二组煤为 B36，一、二组煤位于在西山窑组的下段，为两组特厚煤层，三、四组煤位于西山窑组的上段，以中厚煤层为主，现对各组煤分述如下：1、二组煤（B36）：煤层底板距一组煤顶板 110 米。与第三组煤间距自17 勘探线的 82 米向东变为 21 勘探线的 87 米。平均间距 79.53 米。煤层厚2001 年1.992.662002 年0.561.212003 年1.473.512004 年3.70
9、2.822005 年2.161.502006 年2.891.582007 年3.7891.6112008 年4.261.5772009 年3.791.872010 年3.651.12011 年3.611.145度为 48.87 米，倾角 8789，夹矸 412 层，总厚约 3.88 米，煤层有益厚度为 44.99 米，全井田范围稳定可采。顶底板：伪顶为炭质泥岩或泥岩，厚 0.10.22 米，直接顶为粉砂岩或砂质泥岩，老顶为粉砂岩，细砂岩或中砂岩，伪底为炭质泥岩或泥岩，直接底为粉砂岩。一、二组煤主要为弱粘结煤，次为长焰煤，三、四组全为长焰煤，各种煤层是很好的动力用煤。各煤层夹矸情况一览表 第四节
10、 矿井开拓与开采一、开拓方式夹矸厚度（米）夹矸厚度（米）煤层夹矸层数 最大最小平均煤层夹矸层数 最大最小平均B3+610-122.800.080.54B161-53.9701.056矿井开拓方式为立斜混合井阶段石门开拓，现有三个井口，主立井、副斜井、风井，现生产水平标高为+500 米，延伸水平为+400 米，回风水平标高为+660 米。二、工作面布置与开采顺序工作面沿倾向布置，沿走向后退式回采。根据急倾斜特厚煤层综采放顶煤采煤方法特点，矿井内自上而下水平分层逐层下行开采。第五节 矿井通风与瓦斯一、通风方式及供风量根据井田开拓布置，矿井采用机械抽出式通风方法，中央并列式通风方式。目前矿井实际进风
11、量为 5017m3/min，总回风量为 5039m3/min，目前矿井等积孔为 2.58m2 左右。二、 瓦斯等级鉴定及涌出情况矿井目前为低瓦斯矿井，采掘工作面在生产过程中一般瓦斯浓度为0.10.3%，没有异常涌出现象，历年瓦斯等级鉴定情况见表 12。在综放工作面回风端头区域、以及回采面上部空间有超限瓦斯的存在，偶尔会随着放煤溢出，造成回风端头区域瓦斯超限，为此在回风端头设置了瓦斯稀释器进行处理。第二章 抽放方法确定第一节 瓦斯来源分析煤层瓦斯涌出量基本为本煤层瓦斯涌出量和上、下邻近层、上部老巷瓦斯涌出量之和。第二节 抽放瓦斯方法选择一、选择抽放瓦斯方法的原则7选择矿井瓦斯抽放方法应根据矿井煤
12、层赋存条件、瓦斯基础参数、瓦斯来源、巷道布置、抽放瓦斯目的及利用要求等因素确定，并遵循以下原则： 选择的抽放瓦斯方法应适合煤层赋存状况、巷道布置、地质条件和开采技术条件。 应根据矿井瓦斯涌出来源及涌出量构成分析，有针对性地选择抽放瓦斯方法，以提高瓦斯抽放效果。 抽放方法在满足矿井安全开采的前提下，还需满足开发、利用瓦斯的需要。 巷道布置在满足瓦斯抽放的前提下，应尽可能利用生产巷道，以减少抽放工程量。 选择的抽放方法应有利于抽放巷道的布置和维护。 选择的抽放方法应有利于提高瓦斯抽放效果，降低瓦斯抽放成本。 抽放方法应有利于钻场、钻孔的施工和抽放系统管网的设计，有利于增加钻孔的抽放时间。二、抽放瓦
13、斯方法选择从回采工作面的瓦斯涌出量构成来看，瓦斯涌出主要为上部老巷的瓦斯涌出。如前所述，矿井瓦斯抽放的目的是为了降低煤层瓦斯涌出量，为煤炭的开采提供安全生产环境，同时开发利用瓦斯资源。因此，根据矿井的瓦斯赋存状况、矿井开拓及抽放瓦斯的目的，结合抽放瓦斯方法选择的原则，确定矿井抽放瓦斯方法为工作面上部采空区瓦斯抽放和工作面端头瓦斯抽放相结合进行抽采。 。三、回采工作面瓦斯抽放实施方案回采工作面瓦斯来源主要来自采落煤炭、采场丢煤、工作面下部 40m 范8围左右煤层瓦斯卸压涌出，而瓦斯主要积聚区域在采空区内，虽然采空区外部漏风或下部煤层瓦斯源不断向采空区补充气体，则采空区气体的压力将不断增大，促使瓦
14、斯向外界涌出。但是相对较少，大部分留在采空区内。工作面容易造成瓦斯积聚的区域为上隅角，主要来源于采空区及后部运输机道，并经采空区风流带入回采工作面与回风巷交接处，形成一片高浓度瓦斯积存的区域，同时因回风隅角附近支架滞后或由于集中压力的影响，导致回风隅角处垮塌冒落，往往在回风隅角处形成凹陷或冒落空间，造成瓦斯的聚集。因此，矿井根据瓦斯的主要来源采取本分层抽放，下分层预抽的方式，抽放区域主要对瓦斯容易积聚的回风隅角及上部采空区进行抽放。1、 、 开采开采层层瓦斯涌出量瓦斯涌出量预计预计由于矿井没有对煤层瓦斯涌出各项参数进行测定，因此，根据矿井瓦斯等级测定进行推算，其结果如下：、+545B3+6 煤
15、层综采工作面开采时瓦斯涌出量 0.445m3/t根据工作面原煤产量 5000t/d 计算，工作面瓦斯涌出量为 2225 m3/d。、+522B3+6 煤层综采工作面开采时瓦斯涌出量 0.565m3/t根据工作面原煤产量 5000t/d 计算，工作面瓦斯涌出量为 2825 m3/d。、上隅角瓦斯涌出量 0.3m3/t根据工作面原煤产量 5000t/d 计算，工作面瓦斯涌出量为 1500 m3/d。矿井瓦斯涌出总量为 6550 m3/d，折合为 4.54m3/min。2、 、钻场钻场布置布置在瓦斯抽放项目中，利用联络巷施工沿煤层走向方向布置长钻孔，对本分层采空区造成瓦斯积聚区域进行抽放，同时能够对
16、下分层瓦斯溢出起到拦截的作用。9采空区埋管瓦斯抽放采空区埋管瓦斯抽放采空区瓦斯不仅在开采过程中向工作面空间和采空区涌出，而且在工作面采完密闭后也仍有瓦斯涌出。与本煤层预抽瓦斯相比，采空区抽采的特点是抽采量大，但抽采浓度较低，其抽采量的大小取决于采空区瓦斯涌出量的大小和所采用的采空区抽采方法。本矿可采用半封闭采空区抽采方法，即采空区埋管抽采。1、工作面回风端头抽放在回风巷敷设第一趟埋管，埋管长约 20m，封闭埋管前端管口，并在前端 1m 长的管子段每隔 0.1m 沿管壁钻四个直径为 10mm 的钻孔，以此形成埋管口抽采瓦斯。当埋管被埋进 15m 时，开始敷设第二趟埋管。为防止采空区瓦斯沿第二趟埋管涌出，第二趟埋管与瓦斯抽采支管连接前用法兰盘封闭。当第二趟埋管被埋进约 5m 时，把第二趟埋管接入瓦斯抽采支管，同时撤去第一趟埋管并封闭接口，防止采空区瓦斯涌出。以此利用两趟埋管循环抽采采空区瓦斯，埋管抽采接替见下图。矿井对实际循环距离进行
